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1、宽带网络与传输文章编号:1002-8692(2007)02-0060-04基于网络编码的P2P网络系统研究·技术分析·罗峰(南京邮电大学通信与信息工程学院,江苏南京210003)【摘要】以BitTorrent为例,分析了目前流行的P2P系统的工作原理及其存在的问题,介绍了在P2P系统运用网络编码技术来解决这些问题的方法,说明使用网络编码技术可提高文件下载速率,增强系统的鲁棒性,可很好地解决P2P系统中“种子”退出造成的文件下载不完的问题。【关键词】对等计算;网络编码;BitTorrent下载【中图分类号】TP393.03【文献标识码】AResearchoftheP2PNetworkSys
2、tembasedonNetworkCodingLUOFeng(CollegeofTelecommunications&InformationEngineering,NanjingUniversityofPosts&Telecommunication,Nanjing210003,China)【Abstract】Inthispaper,theoperatingprincipleandweaknessofthepopularP2PsoftwaresystemlikeBitTorrentareanalyzed.Amethodtoovercometheweaknesswithnetworkcodi
3、ngisproposed.Filedownloadtimeisimprovedwithnetworkcoding.More-over,networkcodingcanimprovetherobustnessofthesystemandisabletosmoothlyhandleextremesituationsinwhichtheserverandnodesquitthesystem.【Keywords】P2P;NetworkCoding;BitTorrent1引言4)负载均衡每个节点既是服务器又是客户机,同时因资源分布近年来,对等计算(Peer-to-Peer,P2P)迅速成为网在多个
4、节点,能更好实现整个网络的负载均衡。络界关注的热门话题之一。P2P已成为宽带的杀手级应基于上述优势,P2P技术的应用迅速发展。短短几用。目前P2P应用占宽带流量50%~60%(白天)直至年,Internt上各种P2P应用软件层出不穷,用户数量急剧90%(晚上),占企业用户的40%。MP3和视频文件共享下增加。现在经常使用的P2P软件有以下3类:1)提供文载的P2P流已成为宽带互联网业务的主流,基于P2P的件和其他内容共享,例如Napster,Gnutella,eDonkey,即时通信,互联网电话和网络电视发展迅速,P2P协同计emule,BitTorrent;2)即时通信交流,例如ICQ
5、,OICQ,算和网格方兴未艾。YahooMessenger等;3)P2P网络电视,媒体点播和直与传统网络结构相比,P2P技术具有的优势主要体播,例如Skype,CoolStreaming,PPStream,PPLive等。现在:1)非中心化2P2P技术的研究现状网络中的资源和服务分散在对等结点上,信息的交Napster作为最早的P2P系统,于1999年问世,此付直接在结点之间进行,可无需服务器的介入,避免了可后,P2P技术不断发展,网络结构也不断演变,可归纳为能的瓶颈。以下4种形式:2)可扩展性1)中心化拓扑随着用户的加入,服务需求增加了,而系统的资源和在这种最早的结构中,存在1台或多台
6、高性能的中服务能力也同样增加,始终能满足用户需要。央服务器,保存着网络中所有活动对等计算机共享资源3)鲁棒性的目录信息。对等节点向中央服务器注册自身的信息(其P2P网络具有高容错、耐攻击、自愈等优点。由于服名称、地址、资源和元数据),当要查询某个文件时,对等务是分散在各个对等结点上的,没有中心节点和特殊节节点会向一台中央服务器发出文件查询请求,中央服务点,因此,某些结点出现故障或者遭到攻击,整个网络受器进行相应的检索和查询后,返回符合查询要求的对等到的影响很小。并且,P2P网络具有很强的自组织性和自节点地址信息列表。从查询发起,对等节点接收到应答愈性,在部分结点失效时能自动调整网络拓扑,
7、保持网络后,根据网络流量和延迟等信息进行选择,与合适的节点的连通性。建立连接,并开始文件传输。这是早期的P2P,这种中心602007年第31卷第2期(总第298期)Widebandnetwork&transmission化处理的经典就是Napster系统。BT系统由tracker和peer组成,拥有完整文件的2)全分布非结构化网络peer称为seed,也就是“种子”,开始时,它是被下载文件即纯P2P模式,网络中只存在对等的节点,取消
